陈晨 张昭 王薇 杨景超 韩润林
西安电子工程研究所 西安 710100
【摘要】本文介绍了某信号处理机模块测试平台的基本组成，重点阐述了模块测试软件设计的实现。通过在测试平台上进行软件编程，实现对CPCI总线控制信号检测，地址总线和数据总线逐位检测，及故障判断、统计、回执、显示等功能。该软件故障定位准确，测试结果直观，具有较强可操作性和实用性。
【关键词】信号处理机;测试平台;软件设计;
1引言
信号处理机主要实现对前端信号的接收和处理，及对其它系统的控制和定时等功能。在模块级调试过程中，测试端口输出信号单一，测试功能简单，故障定位存在漏判、错判等现象。为了实现快速故障定位，经分析，我们从软件入手，在模块测试平台上进行软件设计，完善测试方法，提高模块级故障定位准确率，有效地降低系统故障率。
2测试平台简介
某信号处理机模块测试平台的组成主要包括调试计算机、DSP仿真器、FPGA下载电缆、直流稳压电源、信号源及示波器，连接图如图1。该测试平台可对信号处理机的定时接口模块和采样处理模块进行逐级检测，以开发软件CCS3.3和IMPACT软件进行测试控制，完成故障判断、数据显示等功能。
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3模块测试软件设计
3.1 定时接口模块测试软件设计
定时接口模块主要有时钟晶振、FPGA芯片及阻排。定时接口模块的测试软件基于IMPACT软件平台，采用VHDL硬件描述语言编写，将定时接口模块测试程序加载到FPGA芯片中运行。该测试程序是直接配置固定信号到FPGA芯片的输出端口，再通过测试模块输出端口的信号，实现检测CPCI总线控制信号、串口时钟信号及差分信号等功能。
在测试程序运行状态下，用示波器测CPCI总线输出端口的信号波形，如图2，相邻端口输出信号波形频率不同，可有效地避免漏判、错判。
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测试结果的分析与定位：
①如果某端口没有输出脉冲信号，则该端口所在网络上有虚焊、漏焊现象，或者元器件失效。
②如果相邻两个端口输出的信号波形频率一致，则这两个端口所在网络存在短路。
③如果所有端口都没有脉冲信号，则板上时钟晶振无输出。
3.2 采样处理模块测试软件设计
采样处理模块上器件较多，主要有FPGA芯片、DSP芯片、FLASH芯片、SDRAM芯片及阻排等。测试软件基于CCS3.3开发软件平台，采用C语言编程。通过IMPACT软件平台将采样处理模块的FPGA配置程序加载到FPGA芯片中运行，然后在开发软件CCS3.3平台中通过DSP仿真器控制DSP芯片执行测试程序。该测试程序是在FPGA芯片内部构建RAM，利用DSP编程访问FPGA内部构建的RAM，通过一写一读来比较、判断，可实现DSP与FPGA之间的数据总线和地址总线逐位检测，故障判断、统计、回执及显示等功能。
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测试结果的分析与定位：
①FPGA芯片、DSP芯片无法加载程序，则功能电路中元器件工作性能异常、或总线状态错误。
②测试运行回执故障显示：写入的数据与读出的数据不符，则某位数据、地址总线状态错误，需检查该位总线所在网络上的各元器件焊接、工作性能情况。
③测试进程停滞，DSP速度太高引起的时序错误。相对来说，时序错误比状态错误要比较难以被检查出来。
4结束语
该测试软件设计已成功解决了模块级调试中出现的大部分问题，与原测试方法相比较，该设计检测范围全面，测试结果直观，故障定位准确率高，有效地避免了漏判、错判，节省了调试时间。
通过在信处分系统及整机上验证，使用原测试方法分系统的故障率为20.4%，使用该软件能够准确定位故障并解决的比例为81.8%，信处分系统的故障率明显降低，充分说明该软件具有良好的使用价值。
参考文献：
［1］丁鹭飞，耿富录.雷达原理.西安电子科技大学出版社，2005.
［2］吕庆，李汉波.某雷达信号处理机调试台的设计［J］. 火控雷达技术,2010.
［3］马晓静. 一种雷达信号处理机的软件设计［J］. 雷达与对抗,2012.